การควบคุมสมดุลออสโมติก

การควบคุมสมดุลออสโมติกคือกระบวนการทางสรีรวิทยาในการควบคุมสมดุลของเกลือและน้ำภายในร่างกายให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมภายนอก โดยอาศัยการทำงานหลักของเซลล์คลอไรด์ (เซลล์ที่มีไมโทคอนเดรียหนาแน่น) ในเหงือก ไต และลำไส้ ปลาน้ำจืดซึ่งมีความเข้มข้นของสารละลายภายในสูงกว่าสิ่งแวดล้อมจะได้รับน้ำผ่านกระบวนการออสโมซิสและสูญเสียไอออน จึงต้องขับปัสสาวะเจือจางปริมาณมากและดูดซึมเกลือผ่านตัวขนส่งที่เหงือกโดยใช้พลังงานจาก Na+/K+-ATPase ในขณะที่ปลาทะเลซึ่งมีความเข้มข้นต่ำกว่าจะสูญเสียน้ำและได้รับเกลือ จึงต้องดื่มน้ำทะเลตลอดเวลาและขับไอออนส่วนเกินออกผ่านเซลล์คลอไรด์พร้อมกับขับปัสสาวะเข้มข้นในปริมาณน้อย กระบวนการนี้ใช้พลังงานสูง โดยอาจคิดเป็น 20-50 เปอร์เซ็นต์ของงบประมาณพลังงานทั้งหมดของปลา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมความเครียดจากความเค็มจึงส่งผลโดยตรงต่อการลดลงของอัตราการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพการเปลี่ยนอาหารเป็นเนื้อ สัตว์น้ำที่ทนต่อความเค็มได้หลายระดับ (Euryhaline) สามารถปรับเปลี่ยนกลยุทธ์ได้ เช่น การเปลี่ยนสภาพของปลาแซลมอน (smoltification) ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนเหงือกจากการดูดซึมเกลือไปเป็นการขับเกลือออก โดยอาศัยการเพิ่มขึ้นของกิจกรรม Na+/K+-ATPase ซึ่งต้องทำให้สมบูรณ์ก่อนย้ายลงน้ำทะเล มิฉะนั้นปลาจะเกิดภาวะล้มเหลวในการควบคุมไอออน ในเชิงการจัดการ ควรปรับสภาพสัตว์น้ำให้เข้ากับความเค็มใหม่ทีละน้อย หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความเค็มอย่างฉับพลันเกินกว่าไม่กี่ ppt ต่อวัน และควรตระหนักว่าเชื้อโรคหลายชนิดมักใช้เซลล์ควบคุมสมดุลออสโมติกที่เหงือกเป็นช่องทางในการเข้าสู่ร่างกาย

การควบคุมสมดุลออสโมติก
รูปภาพ: Bureau of Reclamation / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

เทอมที่เกี่ยวข้อง

สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง

ที่อ้างถึงในบทความ